机械5

一、枢纽任务 本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用。 1．发电 本电站装机3台0.8万千瓦机组，共装机2.4万千瓦。正常蓄水位2818.9米，死水位2796.0米。3台机满载时的流量为44.1 ，尾水位2752.2米。 厂房型式为引水式，厂房平面尺寸为32×13米，发电机层高程2760米，尾水管底高程2748米，厂房顶高程2772米。付厂房平面尺寸为32×6米。安装场尺寸为米，开关站尺寸为30×20米。 2．灌溉 增加保灌面积1.5万亩。 3．防洪 可减轻洪水对下游两岸的威胁，在遇100年一遇洪水时，经水库调洪后，洪峰流量由原来1680消减为548 。要求设计洪水时最大下泄流量限制为900 。 4．渔业 正常蓄水位时，水库面积为15.6平方公里，为发展养殖创造了有利条件。 5．过木 要求布置过木筏道。 6．其它 引水涵洞进口高程2789.0m，出口底高程2752.3m，直径4.0m，压力钢管直径2.3m，调压井直径12.0m，放空洞洞径2.5m，能放空至水位2770.0m。 二、设计要求 在明确设计任务及对原始资料进行综合分析的基础上，要求： 1．根据防洪要求，对可能的方案进行洪水调节计算，确定坝顶高程及溢洪尺寸。 2．通过分析，对可能的方案进行比较，确定枢纽组成建筑物的形式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案。 3．详细做出大坝设计，通过比较，确定坝的基本剖面与轮廓尺寸，拟定地基处理方案与坝身构造，进行水力、静力计算。 4．进行大坝设计，选择建筑物的型式与轮廓尺寸，确定布置方案，拟定细部构造，进行水力、静力计算。 5．决定枢纽的施工导流方案，安排施工的控制性进度。 关于水利枢纽的布置： 进行水利枢纽布置设计，设计应至少有23个方案比较，方案中应包括施工方案的考虑，并整理成设计计算书和说明书，绘制枢纽总体布置图1：1000。 关于建筑物设计： 建筑物设计可选择水电站建筑物或水工建筑物。水电站建筑物以厂房和引水系统等为主。水工建筑物以挡水建筑物和泄水建筑物为主。对于水工建筑物设计内容主要有： ①确定建筑物的剖面形状及尺寸； ②坝体的应力分析或渗流计算； ③坝体稳定设计和地基处理； ④泄水建筑物的过水能力分析； ⑤泄水建筑物的消能防冲设计； ⑥建筑物的主要构件的结构设计； ⑦建筑物的构造设计； 设计、计算时，必须以规范为依据，所有计算分析要整理成设计计算书和说明书，并绘制结构平面图、剖面图、上下游立面图(1：200)和细部详图(1：50) 关于施工组织设计： 初步拟定施工导流方案、截流渡汛方案、工程分期、主要水工建筑物的施工程序、施工方法和控制性进度，并将计算分析整理成设计计算书和说明书及绘制施工总体平面布置图。 三、O江水利枢纽设计资料说明 流域概况 O江位于我国西南地区，流向自东向西北，全长约122公里，流域面积2558平方公里，在坝址以上流域面积为780平方公里。 本流域大部分为山岭地带，山脉、盆地相互交错于其间，地形变化剧烈，流域内支流很多，但多为小的山区河流，地表大部分为松软沙岩、页岩、玄武岩及石灰岩的风化层，汛期河流含沙量较大，冲积层较厚，两岸有崩塌现象。 本流域内因山脉连绵，交通不便，故居民较少，全区农田面积仅占总面积的20林木面积约占全区的30其种类有松、杉等。其余为荒山及草皮覆盖。 影响土石坝坝型选择的因素很多，最主要的是附近的筑坝材料，还有地形地质条件、气候条件、施工条件、坝基处理、抗震要求等。应选择几种比较优越的坝型，拟订剖面轮廓尺寸，进行比较工程量、工期、造价、最后选定技术上可靠，经济上合理的坝型。本设计限于资料只作定性的分析来确定土石坝坝型的选择。 均质坝材料比较单一，施工简单，但坝身粘性较大，冬季施工较为不便，且无足够适宜的土料来作均质坝（经探明坝址附近可筑坝的土料只有190万m3远远不能满足要求），因此均质坝方案不可行。 堆石坝坝坡较陡，工程量减校堆石坝施工干扰相对较校坝址附近有坚硬玄武岩岩石料场一处，储量达450万m3 ，开采条件较好，可作为堆石坝石料，从材料角度可以考虑堆石坝方案。但是由于河床地质条件较差，冲积层最大深达32m，平均也有20 m，作为堆石坝可能导致大量的开挖，此方案不予考虑。 塑性斜墙坝（用沙砾料作为坝壳，以粘土料作防渗体设在坝体的上游做斜墙）的斜墙与坝壳两者施工的干扰较小，但对坝体、坝基的沉降比较敏感，抗震性能较差，易产生裂缝；塑性心墙（以砂砾料作为坝壳，以粘土料作防渗体设置在坝剖面的中部作心墙）与斜墙坝相比工程量相对较小，适应不均匀变形，抗震性能较好，但要求心墙粘土料与坝壳沙砾料同时上升，施工干扰大，工期长。从筑坝材料来看，由于坝址上下游2km内有可供筑坝的土料190万m3作为防渗体之用，又有1250万m3的沙砾料作为坝壳，心墙坝与斜墙坝都是可行的。本地区为地震区，基本烈度7度，从抗震性能及适应不均匀沉降变形来看宜采用心墙坝；从施工及气候条件宜采用斜墙坝。由于本地区的粘性土料自然含水量较高，不宜采用粘性土料，以薄心墙、薄斜墙较为有利，又因为坝基条件较为复杂，处理工程量大、工期长，以采用斜墙坝为宜。 斜心墙坝综合了心墙坝与斜墙坝的优缺点：心墙有足够的斜度，坝壳对心墙的拱效应作用减弱；斜心墙坝对下游支承棱体的沉陷不如斜墙那样敏感，斜心墙坝的应力状态较好，因而最终采用斜心墙坝的方案。 二.大坝轮廓尺寸的拟定 大坝剖面轮廓尺寸包括坝顶高程，坝顶宽度、上下游坝坡、防渗体等排水设备。 1.坝顶宽度 坝顶宽度主要取决于交通需要、构造要求和施工条件，同时还要考虑防汛抢险、防空、防震等特殊需要。根据以往工程经验的统计资料，坝高H在30～100m的范围内时，坝顶的宽度最小取H/10，并不小于5m 。最终本设计的坝顶宽度取为10m 。 2.坝坡与戗道 土石坝的坝面坡度取决于坝高、筑坝材料性质、运用情况、地基条件、施工方法及坝型等因素。一般是参考以建成类似工程的经验拟定坝坡，再通过计算分析，逐步修改确定。在满足稳定要求的前提下，应尽可能使坝坡陡些，以减小坝体工程量。 根据规范规定与实际结合，上游上部坡率取2.5，下部取3.0，下游自上而下分别取2,2,2.50.下游每25m变坡一次. 在坝坡改变处，尤其在下游坡，通常设置1.5～2ｍ宽的马道（戗道）以使汇集坝面的雨水，防止冲刷坝坡，并同时兼作交通、观测、检修之用，考虑这些因素其宽度取为2.0ｍ。 3.坡顶高程 坝顶高程分别按设计工况、校核工况及正常加地震情况下的三种方案来计算大坝的高程，最后计算出数据取最大值，同时并保留一定的沉降值.坝顶高程在水库正常运用和非常─运用期间的静水位以上应该有足够的超高，以保证水库不漫顶。